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[完结18章]C++大型流媒体项目-从底层到应用层千万级直播系统实战
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时间:2024-08-26
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上传用户:huangyasir1990
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资料介绍
一、什么是流媒体
流媒体是一种以流的形式在网络上进行数字媒体(音频、视频)传输的技术。
它将频、音视频之类的连续媒体经压缩编码、数据打包后按照一定的时间间隔要求连续地发送给接收方,接收方在后续数据不断到达的同时对接收到的数据进行重组、解码和播放。
如果你对流媒体感兴趣的话,可以看一下 Live555,一个更流行且更专业的流媒体库。
它支持了各种标准流媒体传输协议,如 RTP/RTCP、RTSP、SIP,实现了对多种音视频编码格式的音视频数据的流化、接收和处理等支持。播放 VLC 和 MPlayer 都是基于它来实现流媒体播放的功能,并且非常适合嵌入式领域。

二、视频编码
 是指压缩编码。在计算机的世界中,一切都是0 和1 组成的,音视频的数据量庞大,如果按照裸流数据存储的话,那将需要耗费非常大的存储空间,也不利于传送。而音视频中,其实包含了大量0 和1 的重复数据,因此可以通过一定的算法来压缩这些0和1 的数据。特别在视频中,由于画面是逐渐过渡的,因此整个视频中,包含了大量画面/像素的重复,这正好提供了非常大的压缩空间。因此,编码可以大大减小音视频数据的大小,让音视频更容易存储和传送。

三、simple-rtmp-server[多种类型直播]
一个简单高效的实时视频服务器,使用C++开发,支持RTMP/WebRTC/HLS/HTTP-FLV/SRT/GB28181。
SRS定位是运营级的互联网直播服务器集群,追求更好的概念完整性和最简单实现的代码。
SRS提供了丰富的接入方案将RTMP流接入SRS,包括推送RTMP到SRS、推送RTSP/UDP/FLV到SRS、拉取流到SRS。
SRS还支持将接入的RTMP流进行各种变换,譬如将RTMP流转码、流截图、转发给其他服务器、转封装成HTTP-FLV流、转封装成HLS、转封装成HDS、录制成FLV

四、音视频处理框架
1.OpenCV
OpenCV全称是Open Source Computer Vision Library,是一个跨平台的计算机视觉库,是由英特尔公司发起并参与开发,以BSD许可证授权发行,可以在商业和研究领域中免费使用。可用于开发实时的图像处理、计算机视觉以及模式识别程序。
OpenCV用C++语言编写,有大量的Python, Java and MATLAB(版本2.5)的接口。

2.Gstreamer
GStreamer 是一个基于管道的多媒体框架,基于GObject,以C语言写成。可以很容易地创建各种多媒体功能组件,包括简单的音频回放,音频和视频播放,录音,流媒体和音频编辑。
适用于所有主要操作系统,例如 Linux、Android、Windows、Max OS X、iOS,以及大多数 BSD、商业 Unix、Solaris 和 Symbian。
GStreamers 功能可以通过新插件进行扩展。

3.FFmpeg
一套开源的音视频处理的框架,可以运行音频和视频多种格式的录影、转换、流功能,包含了libavcodec(用于多个项目中音频和视频的解码器库)以及libavformat(音频与视频格式转换库)

五、多媒体处理功能
    多媒体视频处理工具FFmpeg有非常强大的功能[1]包括视频采集功能、视频格式转换、视频抓图、给视频加水印等。
视频采集功能
        FFmpeg是在Linux下开发出来的,但它可以在包括Windows在内的大多数操作系统中编译。这个项目是由Fabrice Bellard发起的,现在由Michael Niedermayer主持。
        ffmpeg视频采集功能非常强大,不仅可以采集视频采集卡或USB摄像头的图像,还可以进行屏幕录制,同时还支持以RTP方式将视频流传送给支持RTSP的流媒体服务器,支持直播应用。
        ffmpeg在Linux下的视频采集
        在Linux平台上,ffmpeg对V4L2的视频设备提高了很好的支持,如:
       ./ffmpeg -t 10 -f video4linux2 -s 176*144 -r 8 -i /dev/video0-vcodec h263 -f rtp rtp://192.168.1.105:5060 > /tmp/ffmpeg.sdp
        以上命令表示:采集10秒钟视频,对video4linux2视频设备进行采集,采集 QCIF(176*144)的视频,每秒8帧,视频设备为/dev/video0,视频编码为h263,输出格式为RTP,后面定义了IP地址及端口,将 该码流所对应的SDP文件重定向到/tmp/ffmpeg.sdp中,将此SDP文件上传到流媒体服务器就可以实现直播了。

六、视频会议传输模块的开发选择
视频会议主要是开发音视频、数据的传输的软件,在这些开发过程中,最核心的模块是传输模块,传输模块的性能直接影响到视频会议的最终质量,因此传输模块的选择在视频会议开发当中尤其重要。传输模块在开发过程中,由于考虑到QOS的影响,一般都会使用数据重发的技术,因此传输模块以及成为视频会议底层开发的一个重点,我们开发的传输模块,可以选择用TCP、UDP直接进行开发或者利用开源的传输库,因为一些开源传输库以及比较成熟,直接拿来用就可以,如果自己开发传输模块,估计也是一个巨大工程。现在我们介绍一下传输模块的开发选择。

七、商用流媒体软件的选用
如果项目在稳定性、安全性和责任约束上比较苛刻,还是建议选用商用产品。商用流媒体服务器软件的选择范围不大,基本上是国内外几家专业的公司在做,可选产品包括:Wowza、Adobe Flash Media Server和国内NTV Media Server G3等。

Wowza是一个美国Wowza Media Systems公司的产品,也是目前应用最广泛的一款流媒体服务器产品,在国内也有它的代理商。通过发放软件授权证书进行授权,可以按月、按年度购买使用授权,官网上有明确的报价。国内代理商加上自己的包装和技术支持费用,价格不一。

Adobe Flash Media Server是早些年使用最广泛的一款产品,产品成熟,价格相对高昂,随着Adobe公司退出中国市场,技术支持也主要有一些国内代理商负责。和Wowza一样,由于由国内厂商支持,加上语言、技术能力和时差等问题,在技术支持上并不尽人意。
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